第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

第二節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。臥龍自然保護(hù)區(qū)獼猴人們?yōu)槭裁匆岢觥胺N群”這個概念呢？自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。它為研究生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶來了方便。3、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。4、基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率?；蝾l率和基因型頻率的計算：某種群中某基因的數(shù)目該種群中全部等位基因的總數(shù)基因頻率=某基因型的個體數(shù)個體總數(shù)基因型頻率==純合子頻率+1/2雜合子頻率基因頻率和基因型頻率的關(guān)系轉(zhuǎn)換設(shè)一對等位基因為A和a，其頻率分別為p與q（p+q=1）。親代AA和aa自然交配后F1袋具有AA、Aa、aa三種基因型，其頻率如下列公式：(p(A)+q(a))2=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即AA的基因型頻率為：p2，Aa的基因型頻率為：2pq，

aa的基因型頻率為：q2，產(chǎn)生A配子頻率為：

A=p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p產(chǎn)生a配子頻率為：

a=q2+1/2×2pq=q2+pq=q(q+p)=q可知F1的基因型頻率沒有改變生物進(jìn)化的實質(zhì)：

種群的進(jìn)化過程就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。從基因頻率的變化可以認(rèn)識到，自然界中種群的基因頻率一定會發(fā)生變化，也就是說種群的進(jìn)化是必然的。影響種群基因頻率變化的根本原因是什么？變異變異的類型有那些？不能遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異

自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢？種群是由許多個體組成的，每個個體的每一個細(xì)胞內(nèi)都有成千上萬個基因，這樣，每一代就會產(chǎn)生大量的突變。此外，突變的有害還是有利也不是絕對的，這往往取決于生物的生存環(huán)境。

例如：一個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10－5，若有一個中等數(shù)量的果蠅種群（約有108個個體），那么每一代出現(xiàn)基因突變數(shù)是多少呢？

2×104×10－5個體×108種群=2×1071．種群中突變的特點：突變數(shù)很大、隨機、不定2．種群基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生更多可遺傳變異、不定向結(jié)論：突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料基因重組突變新的等位基因多種多樣的基因型種群中出現(xiàn)大量可遺傳的變異變異是不定向的形成了進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向（三）自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。原因：淘汰不利變異基因，積累有利變異基因。結(jié)果：使基因頻率定向改變。二、隔離與物種的形成1、物種的概念：指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種，簡稱“種”。一個生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別？

物種可以分布在不同的自然界的不同區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨即交配、繁衍，使基因能夠世代傳得一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個體的集合才是一個種群。自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。3、地理隔離:不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能夠產(chǎn)生可育的后代，這種現(xiàn)象叫生殖隔離。如季節(jié)隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。2、生殖隔離：東北虎和華南虎之間存在什么隔離？由于地理上的障礙使得同種生物的不同種群間不能夠發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。4、隔離在物種形成中的作用隔離

不同種群間的個體，在自然條件下不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。地理隔離生殖隔離長期加拉帕戈斯群島的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。其過程十分緩慢!物種形成的比較常見的方式：不同小島上的植被不同，果實大小不同所致。地理隔離阻斷基因交流在不同的突變基因重組和自然選擇作用下基因頻率向不同方向發(fā)生改變種群的基因庫出現(xiàn)差異差異進(jìn)一步加大生殖隔離新物種形成地理隔離是形成物種的量變階段，生殖隔離是形成物種的質(zhì)變階段，隔離是物種形成的必要條件。不同物種間都存在著生殖隔離,物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離，但不一定要經(jīng)過地理隔離。捕食者的存在是不是對被捕食者有害無益呢？捕食捕食者的存在是否對被捕食者有害無益？捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個體，客觀上起到促進(jìn)種群發(fā)展的作用?！熬鞯牟妒痴摺辈呗裕翰妒痴咭话悴荒軐⑺械墨C物吃掉，否則自己也無法生存。“收割理論”：

捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間有利于增加物種的多樣性。共同進(jìn)化的含義1：不同物種間的共同進(jìn)化根瘤菌：與豆科植物共生，形成根瘤并固定空氣中的氮氣供植物營養(yǎng)的一類桿狀細(xì)菌。１.共同進(jìn)化地球形成時原始大氣中是沒有氧氣的，但是隨著光合細(xì)菌的出現(xiàn)，使得大氣中有了氧氣共同進(jìn)化的含義2：

生物和無機環(huán)境間也存在共同進(jìn)化。不同物種之間，生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。通過漫長的共同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)，也就是形成了生物的多樣性．綜上所述：2、生物多樣性的形成（1）生物多樣性的內(nèi)容：物種多樣性基因多樣性生態(tài)系多樣性化石——埋藏在地層中的古代生物的遺體、遺跡和遺物，石化后形成的。是研究生物進(jìn)化最直接的證據(jù)（2）生物多樣性的形成的進(jìn)化歷程生物的進(jìn)化歷程可概括為：

從原核生物到真核生物，從無性生殖到